一、抗震要求
地下室如果設(shè)計(jì)不當(dāng),對整體抗震性能會(huì)產(chǎn)生較大影響,一般對于半地下室的埋深要求應(yīng)大于地下室外地面以上的高度,才能不計(jì)其層數(shù),總高度才能從室外地面算起。地下室的墻柱與上部結(jié)構(gòu)的墻柱要協(xié)調(diào)統(tǒng)一。
地下室頂板室內(nèi)外板面標(biāo)高變化處,當(dāng)標(biāo)高變化超過梁高范圍時(shí)則形成錯(cuò)層,未采取措施不應(yīng)作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位,規(guī)范明確規(guī)定作為上部結(jié)構(gòu)嵌固部位的地下室樓層的頂樓蓋應(yīng)采用梁板結(jié)構(gòu),地下室頂板為無梁樓蓋時(shí)不應(yīng)作為上部結(jié)構(gòu)嵌固部位。
結(jié)構(gòu)計(jì)算應(yīng)往下算至滿足嵌固端要求的地下室樓層或底板,但剪力墻底部加強(qiáng)區(qū)層數(shù)應(yīng)從地面往上算,并應(yīng)包括地下層。
存在的常見問題如:半地下室埋深不夠,房屋層數(shù)包括半地下室層已達(dá)8層,層數(shù)和總高度超過要求,違反GB50011-2001第7.1.2條。地下室抗震等級為三級,而上部結(jié)構(gòu)為二級,按GB50011-2001第6.1.3條地下室一層也應(yīng)為二級等問題。
二、荷載取值與組合
地下室外墻受彎及受剪計(jì)算時(shí),土壓力引起的效應(yīng)為永久荷載效應(yīng),可變荷載效應(yīng)控制的組合時(shí),土壓力的荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.2;永久荷載效應(yīng)控制的組合時(shí),其荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.35。
對于地面活荷載,同樣應(yīng)乘側(cè)壓力系數(shù),許多設(shè)計(jì)中計(jì)算不對,HiStruct注,水壓力若取最高水平,則一般按恒載設(shè)計(jì),分項(xiàng)系數(shù)的取值可參考地下水池設(shè)計(jì)規(guī)范。
地下室底板的強(qiáng)度計(jì)算時(shí),根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)第3.2.5條板、覆土的自重的荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.0??垢∮?jì)算時(shí),板、覆土的自重的荷載分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)取為0.9[此條可參考新建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范]。
地下室外墻的土壓力應(yīng)為靜止土壓力,根據(jù)土性的不同分別采用不同的計(jì)算方法,粘性土采用水土合算,砂性土采用水土分算。
如果地下室頂部沒有房屋,是空曠場地,其荷載是否要考慮平時(shí)消防車荷載或大于消防車的可能荷載,實(shí)際中比較取起控制作用的荷載作為設(shè)計(jì)依據(jù)。
另如某工程設(shè)計(jì)在-1.55m標(biāo)高處一層平面是地下室頂板,活載只考慮4.5KN/m2,未計(jì)覆土荷載,消防車荷載。地下車庫活載取值6.0KN/m2,不滿足GB50009-2001第4.1.1條,未考慮消防車荷載,或者施工過程中和使用過程中可能出現(xiàn)的載重車荷載,與消防車荷載比較取大值。HiStruct注,尚應(yīng)考慮施工堆載10kN/m2。
三、外墻計(jì)算模型
地下室外墻配筋計(jì)算:有的工程外墻配筋計(jì)算中,凡外墻帶扶壁柱的,不區(qū)別扶壁柱尺寸大小,一律按雙向板計(jì)算配筋,而扶壁柱按地下室結(jié)構(gòu)整體電算分析結(jié)果配筋,又未按外墻雙向板傳遞荷載驗(yàn)算扶壁柱配筋。
按外墻與扶壁柱變形協(xié)調(diào)的原理,其外墻豎向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墻的水平分布筋有富余量。
建議:除了垂直于外墻方向有鋼筋混凝土內(nèi)隔墻相連的外墻板塊或外墻扶壁柱截面尺寸較大(如高層建筑外框架柱之間)外墻板塊按雙向板計(jì)算配筋外,其余的外墻宜按豎向單向板計(jì)算配筋為妥。豎向荷載(軸力)較小的外墻扶壁樁,其內(nèi)外側(cè)主筋也應(yīng)予以適當(dāng)加強(qiáng)。外墻的水平分布筋要根據(jù)扶壁柱截面尺寸大小,可適當(dāng)另配外側(cè)附加短水平負(fù)筋予以加強(qiáng),外墻轉(zhuǎn)角處也同此予以適當(dāng)加強(qiáng)。
地下室外墻計(jì)算時(shí)底部為固定支座(即底板作為外墻的嵌固端),側(cè)壁底部彎矩與相鄰的底板彎矩大小一樣,底板的抗彎能力不應(yīng)小于側(cè)壁,其厚度和配筋量應(yīng)匹配,這方面問題在地下車道中最為典型,車道側(cè)壁為懸臂構(gòu)件,底板的抗彎能力不應(yīng)小于側(cè)壁底部。
地下室底板標(biāo)高變化處也經(jīng)常發(fā)現(xiàn)類似問題:標(biāo)高變化處僅設(shè)一梁,梁寬甚至小于底板厚度,梁內(nèi)僅靠兩側(cè)箍筋傳遞板的支座彎矩難以滿足要求。地面層開洞位置(如樓梯間)外墻頂部無樓板支撐,計(jì)算模型和配筋構(gòu)造均應(yīng)與實(shí)際相符。車道緊靠地下室外墻時(shí),車道底板位于外墻中部,應(yīng)注意外墻承受車道底板傳來的水平集中力作用,該荷載經(jīng)常遺漏。
四、頂?shù)装搴蜆翘?/strong>
設(shè)計(jì)中存在的常見問題如:地下室頂板,板厚選用100mm,不符合GB50011-2010第6.1.14條;底板配筋Φ14@100,不符合JGJ3-2010第12.3.6條;地下室頂板厚度、地下部分柱配筋不符GB50011-2010第6.1.14條。
地下室混凝土底板、頂板、墻配筋不符合GB50010-2010第8.5.1條及GB50038-94第4.7.7條等。
五、地下水與抗浮
地下水位及其變幅是地下室抗浮設(shè)計(jì)重要依據(jù),實(shí)際地下室抗浮設(shè)計(jì)中往往只考慮正常使用極限狀態(tài),對施工過程和洪水期重視不足,因而會(huì)造成施工過程中由于抗浮不夠出現(xiàn)局部破壞。
另外,實(shí)際中在同一整體大面積地下室上建有多棟高層和低層建筑,而地下室面積大,形狀又不規(guī)則,加之局部上方?jīng)]有建筑,此類抗浮問題也相對比較難以處理,須作細(xì)致分析處理。
常見設(shè)計(jì)問題如:地下水位未按勘察報(bào)告確定,或勘察報(bào)告未提供計(jì)算浮力的地下水位及其變幅,違反了GB50007-2002第3.0.2條;斜坡道未進(jìn)行抗浮驗(yàn)算,斜坡道與主體分縫處未作處理;抗浮驗(yàn)算不滿足要求,GB50009-2001第3.2.5條等。
六、裂縫及控制方法
地下室外墻混凝土易出現(xiàn)收縮,受到結(jié)構(gòu)本身和基坑邊壁等的約束,產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力,直至出現(xiàn)收縮裂縫,地下室外墻裂縫寬度控制在0.2mm之內(nèi),其配筋量往往由裂縫寬度驗(yàn)算控制。
工程中許多設(shè)計(jì)將地下室防水結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算彎距調(diào)幅、有的下端按鉸接、有的未考慮荷載分項(xiàng)系數(shù)、多層時(shí)未按多跨連續(xù)計(jì)算,地下室外墻在計(jì)算中漏掉抗裂性驗(yàn)算(違反GB50108-2001第4.1.6條),地下室外墻與底板連接構(gòu)造不合理,建筑物超長未設(shè)縫或留置后澆帶(違反GB50010-2002第9.1.1條),后澆帶的位置設(shè)置不當(dāng),外墻施工縫或后澆帶詳圖未交代,室外出入口與主體結(jié)構(gòu)相連處未設(shè)沉降縫等,導(dǎo)致違反設(shè)計(jì)規(guī)范,產(chǎn)生滲漏現(xiàn)象。
某工程地下室設(shè)計(jì)成一個(gè)大底盤,而該大底盤下的基礎(chǔ)形式同時(shí)有天然地基、樁基、剛性樁復(fù)合地基(違反GB50011-2001第3.3.4條),此類基礎(chǔ)即使設(shè)置后澆帶也僅適合施工階段。
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